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揭开数控等离子切割机操作背后的两大秘密
时间 : 2018-08-04浏览量 : 131

        数控等离子切割机在切割过程中具有割速快、割缝小等特点,但许多用户企业在实际操作过程往往会出现各种各样的问题,导致实际切割速度有限、割缝过大、割面不整等现象,那么,我们如何对数控等离子切割机操作这一问题正确理解呢?


等离子割炬

一、数控等离子切割机喷嘴高度:


指喷嘴端面与切割表面的距离,它构成了整个弧长的一部分。由于等离子弧切割一般使用恒流或陡降外特征的电源,喷嘴高度增加后,电流变化很小,但会使弧长增加并导致电弧电压增大,从而使电弧功率提高;但同时也会使暴露在环境中的弧长增长,弧柱损失的能量增多。


在两个因素综合作用的情况下,前者的作用往往完全被后者所抵消,反而会使有效的切割能量减小,致使切割能力降低。通常表现是切割射流的吹力减弱,切口下部残留的熔渣增多,上部边缘过熔而出现圆角等。


另外,从等离子射流的形态方面考虑,射流直径在离开枪口后是向外膨胀的,喷嘴高度的增加必然引起切口宽度加大。所以,选用尽量小的喷嘴高度对提高切割速度和切割质量都是有益的,但是,喷嘴高度过低时可能会引起双弧现象。采用陶瓷外喷嘴可以将喷嘴高度设为零,即喷口端面直接接触被切割表面,可以获得很好的效果。


龙门式数控等离子切割机


二、数控等离子切割机切割功率密度:


为了获得高压缩性的等离子弧切割电弧,切割喷嘴都采用了较小的喷嘴孔径、较长的孔道长度并加强了冷却效果,这样可以使得喷嘴有效断面内通过的电流增加,即电弧的功率密度增大。但同时压缩也使得电弧的功率损失加大。


因此,实际用于切割的有效能量要要比电源输出的功率小,其损失率一般在25%~50%之间,有些方法如水压缩等离子弧切割的能量损失率会更大,在进行切割工艺参数设计或切割成本的经济核算时应该考虑这个问题。

数控等离子切割机切割样件

举例:在工业中使用的金属板厚大多是在50mm以下,在这个厚度范围内用常规的等离子弧切割往往会形成上大下小的割口,而且割口的上边缘还会导致切口尺寸精度下降并增加后续加工量。


当采用氧和氮气等离子弧切割碳钢、铝和不锈钢时,当板厚在10~25mm范围内时,通常是材料越厚,端边的垂直度越好,其切割棱边的角度误差在1度~4度。当板厚小于1mm,随板厚的减小,切口角度误差从3度~4度增加到15度~25度。

数控等离子切割样件

一般认为,数控等离子切割机产生这种现象的产生原因是由于等离子射流在割口面上的热输入不平衡所致,即在割口的上部等离子弧能量的释放多于下部。这个能量释放的不平衡,与很多工艺参数密切相关,如等离子弧压缩程度、切割速度及喷嘴到工件的距离等。


增加电弧的压缩程度可以使高温等离子射流延长,形成更为均匀的高温区域,同时加大射流的速度,可以减小切口上下的宽度差。然而,常规喷嘴的过度压缩往往会引起双弧现象,双弧不但会损耗电极和喷嘴,使切割过程无法进行,而且也会导致切口质量的下降。另外,过大的切割速度和过大的喷嘴高度都会引起切口上下宽度差的增加。


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